O que você não sabe sobre o arco íris!

-por , em 05/11 -
O que você não sabe sobre o arco íris!

Um dos fenômenos mais lindos na natureza, mais utilizados no mundo da fantasia e das histórias românticas dos cinemas. O arco íris ou arco celeste, arco da aliança, arco da chuva, arco de Deus, arco da velha (depende da época e do lugar em que vive), é um dos maiores espetáculos de cores e luzes do nosso Planeta e não tem uma só pessoa que não se sinta um pouquinho mais feliz quando o visualiza em uma tarde ensolarada ou em um pôr do sol (quando eles ficam particularmente mais bonitos).

 

Um arco de sete cores que vai do vermelho ao roxo, passando pelo laranja, amarelo, verde, azul e azul marinho, com todas as suas possíveis nuances e gradações. O arco íris é mencionado por diversas vezes na Bíblia, inclusive no episódio do dilúvio, quando Deus assumiu o compromisso se não mais extinguir a humanidade, colocando no céu, como testemunho dessa decisão, um arco íris. O tradicional arco íris é, na verdade, a luz do sol alargada pelo espectro de cores, desviadas para o olho do observador por gotinhas de água, mais especificamente, gotinhas de chuva. O arco íris que aparece é apenas metade do círculo que tem um centro comum, mas não é totalmente visível.

 

Mas, onde está o sol quando você vê o arco íris? Ótima questão para começar a pensar a respeito do processo físico que dá origem ao arco íris. A maioria das pessoas jamais notou que o sol está sempre atrás delas quando vêem um arco íris e que, o centro do arco circular está na direção oposta do sol. A chuva, naturalmente, está entre o observador e o arco íris. Mas você já parou para pensar em como o arco íris se forma?

 

arco iris rua

 

Para responder à pergunta sobre como se forma o arco íris, precisaremos lembrar alguns princípios da física, particularmente sobre a luz. Trata-se de um problema de óptica, provado pelo cientista René Descartes – o mesmo que idealizou o fantástico experimento da separação da luz do sol (luz branca) em sete diferentes cores, através do prisma. Descartes simplificou o estudo do arco íris através do estudo de uma gota de água e de como ela reage a um raio de luz. Ele descreve como colocou uma grande esfera, simulando uma grande gota de água, na luz do sol, observando como ela se refletia, o que pode ser comprovado pelo desenho de uma única gota de água.

 

Ele escreveu: “Eu peguei uma caneta e fiz o cálculo acurado do conjunto de raios que incidiam em diferentes pontos do globo de água, para determinar em que ângulos, depois de duas refrações e uma ou duas reflexões, eles chegarão ao olho, e então encontrei que após uma reflexão e duas refrações, há muito maior número de raios que podem ser vistos em um ângulo de quarenta e um até quarenta e dois graus, do que em qualquer outro ângulo menor, e de que não há nenhum que possa ser visto e um ângulo maior.

 

arco iris cores

 

É esta concentração de raios perto do menor desvio que dá origem ao arco íris. Este raio é denominado de raio descartes ou do arco íris. Em outras palavras, o arco íris se forma exclusivamente entre os ângulos de 40 e 42 graus, em relação ao observador aos raios de sol. Em qualquer outro ângulo, ele não pode ser observado. Acontece, entretanto, que quando chove, milhões de gotas caindo, dão origem à formação de arco-íris em diferentes porções do céu, fazendo com que o ângulo não precise ser tão exato assim.

 

Uma gota de chuva típica é esférica e portanto seu efeito sobre a luz do sol é simétrica ao redor de um eixo através do centro da gota e o caminho da luz ( neste caso o sol ) . Ao pôr do sol o Arco-íris apresenta o maior arco; só não é visto um círculo completo porque o horizonte da terra o impede; quanto mais alto o sol, durante o Arco-íris, menor será o semi-círculo formado. Deve-se considerar, ainda, que as gotas de chuva possuem vários formatos ao cair, em razão da resistência do ar ou dos ventos. Só as gotas redondas e de preferência menores ( como ao final das chuvas ) são as melhores para produzir o Arco-íris. Deve-se ainda recordar que, em face da distância do sol, todos os raios que incidem numa gota de chuva podem ser consideradas paralelos.

 

E como se formam as cores do arco íris? Descartes já havia feito a sensacional experiência de decomposição da luz branca do sol, através do prisma, decompondo em sete cores – o vermelho, o laranja, o amarelo, o verde, o azul, o azul marinho (indigo) e o violeta (lilás ou roxo). É uma experiência que vale a pena ser feita, utilizando um raio de sol, num quarto escuro. A tradicional descrição do arco íris é a de que ele é feito de sete cores, mas na realidade, ele é um continuum de cores, do verde ao violeta e até mesmo além das cores que os olhos conseguem enxergar, como se dá com o espectro infra-vermelho (percebido pelo calor) e ultra violeta, não observável a olho nu.

continuum de cores

 

A luz do sol é composta de um conjunto de cores que o olho consegue detectar. O conjunto dessas cores, quando combinadas, parece branca ao olho humano, conforme foi demonstrado por Isaac Newton em 1666; A luz das diferentes cores são refratadas de maneira diferentes, quando passam de um meio (ar, por exemplo) para outro (água, vidro, por exemplo). Assim, foi determinado como o raio de luz é curvado, refratado, quando atravessa regiões de diferentes densidades, como o ar e a água. Quando um raio de luz atravessa uma gota de chuva, é desviado para a luz vermelha e azul, verifica-se que o ângulo de desvio é diferente para as duas cores porque a luz azul é curvada ou refratada mais que a luz vermelha. Isso significa que, quando vemos o arco íris e sua banda de cores, nós estamos olhando a luz refratada e refletida de diferentes gotas de chuva, algumas vistas em um ângulo de 42 graus, algumas a um ângulo de 40 graus e algumas em ambos.

 

E o que é o duplo arco íris? Muitas vezes os raios de luz, além de refletir e refratar uma única vez – dando origem ao arco íris primário – reflete e refrata mais vezes, saindo gotículas de chuva em diferentes ângulos de 50 ou 53 graus, dando origem a um segundo arco íris, com cores mais fracas. É comum que este arco íris secundário tenha as cores ao contrário do primário. E a pureza das cores? A “pureza” das cores do arco-íris depende do tamanho das gotas de chuva; gotas grandes – diâmetro de poucos milímetros – dão origem a cores brilhantes e bem definidas; gotas pequenas – diâmetro ao redor de O,001 mm – produzem cores superpostas, perto do branco. Isto considerando que as gotas são sempre esféricas, o que nem sempre acontece, pois nunca há um simples e mesmo tamanho das gotas, mas uma mistura de diferentes tamanhos e formatos, dependendo dos ventos, da resistência do ar ao cair ou do choque com outras gotas, resultando daí um arco-íris composto; de qualquer forma há um tamanho e formato ideal para sua reprodução.

 

O arco íris e os óculos de sol – Os óculos escuros de sol poderão dar uma aparência diferente ao Arco-íris, especialmente se forem polarizados; se virados, poderão fazer o arco-íris desaparecer. Qual a distância do arco íris? Ele parece longe ou perto, dependendo da distância das gotas de chuva. A lua pode provocar um arco íris? Sim. Um marinheiro descreve em palavras de grande beleza e romantismo a observação de um arco-íris em alto mar, com uma lua cheia maravilhosa. E o arco íris refletido? É possível, às vezes, que além das luz direta do sol, haja a luz do sol refletida no mar, numa lagoa ou outro objeto brilhante, dando origem, assim, a um outro Arco, superposto em ângulo diferente do primeiro.

 

Fonte de dados: Planeta Terra na Web

 

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Cris Siqueira
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Cris Siqueira

Nerd, administradora, RPGista, apaixonada por gastronomia, curiosa sobre todos os assuntos e acha que Darth Vader é Deus. Gasta seus “bons tempos” escrevendo, lendo, vendo seriados e viajando. Reza todos os dias para tirar sempre 20 nos dados e nunca morrer no meio de uma batalha!

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